1.本实用新型涉及船舶与海洋工程技术领域，尤其是一种无轴推进器。


背景技术：

2.无轴推进器又称为轮缘推进器，被越来越广泛的用于水下的航行器，如auv（无缆水下机器人）、uuv(无人水下航行器)等，在很多情况下，如在非设计转速下运行，无轴推进器的水润滑轴承表面没有形成水膜，此时轴承表面有比较大的摩擦力，并且由于水润滑轴承的半径很大，就会产生较大的摩擦扭矩，从而明显降低推进器的效率。再者，有较大的摩擦力也会加快水润滑轴承的磨损，降低其寿命。


技术实现要素：

3.本实用新型要解决的技术问题是：克服现有技术中之不足，提供一种无轴推进器。
4.本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种无轴推进器，包括端盖以及由外向内依次设置的机壳、定子和转子，所述机壳内壁固定安装有定子，所述定子的两端向外延伸形成卡住外壳的挡边，定子的内壁上设有定子隔水套，所述转子包括自内向外依次设置的螺旋桨、转子轭和永磁体，所述转子的永磁体外上设有转子隔水套，所述转子轭的至少一侧端面上由内向外依次设有旋转磁铁、水润滑轴承和静止磁铁，所述旋转磁铁固定在转子轭上，所述水润滑轴承和静止磁铁通过端盖与定子的挡边配合而限位。
5.定子隔水套用于将电机定子与外部的海水隔离，起到隔离防护的作用；转子隔水套用于将转子永磁体与外部的海水隔离，起到隔离防护的作用；旋转磁铁固定在转子轭上，与静止磁铁之间产生与推力方向相反的磁力，用于减少旋转磁铁与水润滑推力轴承之间的摩擦力；水润滑轴承承受螺旋桨推力并产生摩擦力矩。
6.为了便于安装端盖，所述挡边内侧具有与端盖配合的台阶面。
7.无轴推进器只沿一个方向旋转，也即推力的方向是固定的，当旋转磁铁与静止磁铁产生的相斥磁力与推力相当时，进一步地限定，所述转子轭的一侧端面上由内向外依次设有旋转磁铁、水润滑轴承和静止磁铁，所述旋转磁铁和静止磁铁相对的一侧极性相同。
8.当旋转磁铁与静止磁铁产生的相斥磁力比推力小时，进一步地限定，所述转子轭的两侧端面上由内向外均依次设有旋转磁铁、水润滑轴承和静止磁铁，一侧端面上旋转磁铁和静止磁铁相对的一侧极性相同，另一侧端面上旋转磁铁和静止磁铁相对的一侧极性相反。
9.无轴推进器正反方向都旋转，进一步地限定，所述转子轭的两侧端面上由内向外均依次设有旋转磁铁、水润滑轴承和静止磁铁，两侧端面上旋转磁铁和静止磁铁相对的一侧极性均相同。
10.为了保证旋转磁铁与静止磁铁的使用寿命，进一步地限定，所述旋转磁铁与静止磁铁采用耐海水的磁性材料。
11.进一步地限定，所述水润滑轴承采用高分子材料制成，水润滑轴承的硬度小于旋
转磁铁的硬度。
12.进一步地限定，所述定子包括磁钢和线圈，所述线圈绕在磁钢的齿上。
13.定子是将电力转化为磁力的部件，线圈绕在磁钢的齿上，线圈中通电时会产生旋转的磁场。
14.为了降低涡流损耗，进一步地限定，所述定子隔水套和转子隔水套采用非金属材料。
15.本实用新型的有益效果是：本实用新型中水润滑轴承通过旋转磁铁和静止磁铁的相互作用，可以有效的减少水润滑轴承表面的正压力，从而减少摩擦力矩和功率损耗，提高了推进器的效率以及水润滑轴承的寿命。
附图说明
16.下面结合附图和实施方式对本实用新型进一步说明。
17.图1是本实用新型的立体结构示意图。
18.图2是本实用新型在a
‑
a方向上的剖视图。
19.图3是本实用新型实施例一的局剖原理图。
20.图4是本实用新型实施例二的局剖原理图。
21.图5是本实用新型实施例三的局剖原理图。
22.图中：1.机壳，2.定子，3.定子隔水套，4.转子隔水套，5.永磁体，6.转子轭，7.螺旋桨，8.端盖，9.旋转磁铁，10.水润滑轴承，11.静止磁铁，21.挡边。
具体实施方式
23.现在结合附图对本实用新型作进一步的说明。这些附图均为简化的示意图仅以示意方式说明本实用新型的基本结构，因此其仅显示与本实用新型有关的构成。
24.如图1和图2所示，一种无轴推进器，包括端盖8以及由外向内依次设置的机壳1、定子2和转子，机壳1内壁固定安装有定子2，定子2的两端向外延伸形成卡住外壳1的挡边21，定子2的内壁上设有定子隔水套3，转子包括自内向外依次设置的螺旋桨7、转子轭6和永磁体5，转子的永磁体5外上设有转子隔水套4，转子轭6的至少一侧端面上由内向外依次设有旋转磁铁9、水润滑轴承10和静止磁铁11，旋转磁铁9固定在转子轭6上，水润滑轴承10和静止磁铁11通过端盖8与定子2的挡边21配合而限位。挡边21内侧具有与端盖8配合的台阶面。
25.机壳1既是定子2固定安装的壳体，也是无轴推进器导管的一部分，航行器大多情况下也通过机壳1与无轴推进器连接。定子2包括磁钢和线圈，是将电力转化为磁力的部件，与常规电机是一致的，线圈绕在磁钢的齿上，线圈中通电时会产生旋转的磁场。定子隔水套3主要用于将定子2与外部的海水隔离，起到隔离防护的作用，为了降低涡流损耗，其为非金属材料。转子隔水套4用于将永磁体5与外部的海水隔离，起到隔离防护的作用，其也为非金属材料。永磁体5与常规电机的是一样的，也是n、s极交替布置，其与定子2产生的旋转磁场相互作用，跟随定子2产生的旋转磁场运动，从而产生旋转的力矩。转子轭6用于将永磁体5的n、s极构成回路，减少磁阻。螺旋桨7为做功部件，与转子轭6固定在一起，跟随永磁体5和转子轭6一起运转，当螺旋桨7旋转时会在水中产生推力。端盖8用于固定水润滑推力轴承10和静止磁铁11。旋转磁铁9固定在转子轭6上，与静止磁铁11之间产生与推力方向相反的磁
力，用于减少旋转磁铁9与水润滑轴承10之间的摩擦力。旋转磁铁9与静止磁铁11为耐海水的磁性材料。水润滑轴承10承受螺旋桨7推力并产生摩擦力矩，水润滑轴承10为高分子材料，硬度较旋转磁铁9低。
26.实施例一
27.在有些情况下，无轴推进器只沿一个方向旋转，也即推力的方向是固定的，当旋转磁铁9与静止磁铁11产生的相斥磁力与推力相当时，可以只在无轴推进器的一边布置磁铁，转子轭6的一侧端面上由内向外依次设有旋转磁铁9、水润滑轴承10和静止磁铁11，旋转磁铁9和静止磁铁11相对的一侧极性相同，如图3所示。图3中的旋转磁铁9与静止磁铁11n极面对面（当然也可以通过磁铁的s极面对面产生相斥力），产生与推力方向相反的相斥力，从而减少了水润滑轴承10上的摩擦力。
28.实施例二
29.当旋转磁铁9与静止磁铁11产生的相斥磁力比推力小时，转子轭6的两侧端面上由内向外均依次设有旋转磁铁9、水润滑轴承10和静止磁铁11，一侧端面上旋转磁铁9和静止磁铁11相对的一侧极性相同，另一侧端面上旋转磁铁9和静止磁铁11相对的一侧极性相反，如图4所示，此时一边为相斥磁力，另一边为n极与s极之间的相吸磁力，其结果是共同作用减少推力方向的水润滑轴承10表面的正压力及摩擦力。
30.实施例三
31.在有些情况，无轴推进器正反方向都旋转，此时为了减少两个方向的水润滑轴承10上的摩擦力，转子轭6的两侧端面上由内向外均依次设有旋转磁铁9、水润滑轴承10和静止磁铁11，两侧端面上旋转磁铁9和静止磁铁11相对的一侧极性均相同，如图5所示，图5中螺旋桨7两边的磁铁都是n极面对面相斥的（也可以是s极面对面），当螺旋桨7在中间位置时，两边的相斥力是平衡的，不能起到减少水润滑轴承10面上正压力和摩擦力的作用，因此，螺旋桨7和旋转磁铁9可一体沿轴向方向平移，即在轴线方向留有间隙，当推力往前时（如图5中底部的箭头方向），螺旋桨7后面的磁铁间隙增大，它们之间的磁力会明显减弱，而前面沿推力方向的磁铁的距离变小，相斥磁力变大，可以明显的减少推力方向的水润滑轴承10面上的正压力以及摩擦力；当倒车时，即推力往后时，其原理与推力往前是一致的，起作用的是螺旋桨7后面的磁铁，其可以减少倒车方向的水润滑轴承10上的正压力及摩擦力。
32.上述实施方式只为说明本实用新型的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本实用新型的内容并加以实施，并不能以此限制本实用新型的保护范围，凡根据本实用新型精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本实用新型的保护范围内。